Устройство для измерения угла между вектором магнитной индукции и заданным направлением Советский патент 1979 года по МПК G01R33/07 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения угла :| между вектором магнитной индукции и заданным направлением при исследовании магнитных полей.

Известны устройства для исследования магнитных полей, содержащие источник питания, измерительные зоны и триггеры 1.

Однако для измерения величины угла :р с помощью этого прибора необходимо измерить тангенциальную БГ и нормальную В составляющие вектора магнитной индукции и по уравнению .p arctgE вычислить искомую величину. Это обусловливает трудоемкость процесса измерения угла между вектором магнитной индукции и заданным направлением и вносит влияние субъективных факторов на результаты исследований.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для определения направления вектора магнитной индукции магнитного поля Земли, содержащее источник питания, фазовращатель, измерительный зонд с двумя датчиками Холла и триггер с раздельным запуском 2.

Недостатком такого устройства является неоднозначность результатов измерения при значениях величины :( близких пн, где п - целые положительные числа. При одновременном поступлении на входы триггера сигналов запуска его состояние неопределенно и неопределенна длительность выходных импульсов гп, которая может равняться нулю либо 2зг/(о .

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в устройство для измерения угла между вектором магнитной индукции и заданным направлением, содержащее фазовращатель, вход которого соединен с входом устройства, измерительный зонд с двумя последовательно соединенны5ми датчиками Холла, первый вход первого датчика Холла связан с входом фазовращателя, а второй вход второго датчика Холла соединен с выходом фазовращателя, и триггер с раздельным запуском, дополнио тельно введены два формирователя импульсов запуска, вход первого из которых соединен с входом устройства, а вход второго формирователя импульсов запуска связан с выхОлТ,ом второго датчика Xo;Lia, логический блок и последовательно соединенные интегратор и индикатор, при этом вход интегратора соединен с выходом триггера с раздельным запуском, первый вход последнего связан с выходом первого формирователя импульсов запуска и первым входом логического блока, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов запуска, а второй вход триггера с раздельным запуском связан с выходом логического блока. На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вре.меипые диагра.м.мы, иллюстрирующие работу устройства. Устройство содержит фазоврапдатель 1. измерительный зонд 2, первый датчик 3 Холла, второй датчик 4 Холла, первый формирователь 5 импульсов запуска, второй формирователь 6 импульсов запуска, триггер 7 с раздельным запуско.м, логический блок 8, интегратор 9, индикатор 10. Устройство работает следующим образом. В процессе измерения измерительный зонд 2 располагается так, чтобы нормаль к плоскости датчика 3 была параллельна направлению отсчета величины угла . На диаграммах U(t) и Ui (1) изображены электрические колебания на входе устройства U(t) Usinojt и фазовращателя I Ц(1) Ц5т(ш t+C/2) UiCOS(,)t. На диаграмме идх(1) изображены электрические колебания на выходе датчиков 3 и 4 Холла идк(1) К|в|з1п((,) t+ 1р). Диаграммы Ur, (t и U6(t) отображают выходные напряжения формирователей 5 и 6 импульсов запуска. Импульсы запуска появляются в моменты времени . При этом на выходе триггера 7 появляются импульсы напряжения IJ/ (t) длительностью га 1б-15 -§. Импульсное напряжение U/(-t с помощью интегратора 9 преобразуется в постоянное Uq (t), величина которого, однозначно связанная с углом между вектором магнитной индукции и заданным направлением, регистрируется из.мерительным индикатором 10. Наличие в устройстве логического блока позволяет устранить неоднозначиость результатов измерения при одновременном поступлении и.мпульсов запуска с выходов формирователей 5 и 6. Таким образо.м, предлагаемое устройство позволяет существенно повысить точность и устранить неоднозначность результатов измерения угла между векторо.м .магнитной индукции и заданпы.м направление.м, так как длител1зность и.мпульсов выходного напряжения триггера определяется вел чиной .р к 1-е зависит от модуля вектора /В/. Формула изобретения Устройство для измерения угла между liexTOpoM магнитной индукции и заданным | аправ.1ением, содержандее фазоврап1атель, вход которого соединен с входо.м устройства, измерительный зонд с двумя последовательно соединенны.ми датчиками Холла, первый вход первого датчика Холла связан с входом фазовращателя, а второй вход второго датчика Холла соединен с выходом фазовращателя, и триггер с раздельны.м запуском, отличающееся те.м, что, с целью повынгепия точности измерения, в него дополнительно введены два фор.мирователя импу;1ьсов запуска, вход первого из которых соединен с входом устройства, а вход второго фор.мирователя импульсов запуска связан с выходом второго датчика Холла, логический блок и последовательно соединенные интегратор и индикатор, при этом вход интегратора соединен с выходом триггера с раздельным запуском, первый вход последнего связан с выходом первого формирователя импульсов запуска и первым входо.м логического блока, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя имиульсов запуска, а второй вход триггера с раздельным запуском связан с выходо.м логического блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Февралева Н. Е. Магнитотвердые .материалы и постоянные магниты. Киев, «Наукова думка, 1969, с. 110. 2.Вайсе Г. Физика гальваномагнитных полупроводниковых приборов и их применение. М., «Энергия, 1975. с. 189.